La pérovskite s'est avérée très, très difficile, ce qui a encore été confirmé par ses recherches approfondies. Découvert il y a environ 180 ans dans les montagnes de l'Oural, le minéral présente un rendement élevé à la fois dans les panneaux photovoltaïques et dans les sources lumineuses à LED. Mais les scientifiques ne peuvent toujours pas pleinement comprendre pourquoi. Une nouvelle étude a fait la lumière sur ce mystère. Il s'est avéré que la pérovskite représente un nouvel état de la matière - incroyable.
Les cellules solaires à pérovskite montrent une efficacité de mieux en mieux encore et encore, bien que sa structure cristalline regorge de défauts par rapport au silicium cristallin et à d'autres semi-conducteurs. Ce moment a toujours dérouté les chercheurs : pourquoi un minéral avec des défauts dans le réseau fonctionne-t-il mieux qu'une substance avec un réseau cristallin idéal ? C'est donc cet aspect qui a intéressé un groupe de scientifiques du Département de chimie de l'Université McGill (une université publique de recherche située à Montréal, Québec, Canada).
À l'aide de la microscopie à sonde à pompe, l'une des méthodes d'imagerie optique non linéaire pour étudier les réactions chimiques, les scientifiques ont observé la dynamique de la pérovskite et ont découvert que la déformation du réseau cristallin d'un minéral ne conduit pas à une dégradation de l'énergie, mais à son augmentation globale. C'est comme si une pierre était lancée sur un trampoline et qu'elle ne gèlerait pas progressivement en son centre, mais au contraire se balancerait et s'envolerait quelque part.
Les scientifiques ont expliqué ce comportement "non naturel" de la pérovskite par le fait que son réseau cristallin se déforme suite au mouvement d'un électron et se comporte comme un liquide. Au cours du mouvement des électrons à travers le minéral, deux quasiparticules apparaissent et se combinent - un polariton et un exciton. Ceci est similaire dans les résultats que la formation dans le matériau d'un point quantique. Plus précisément, une goutte quantique, si l'on parle des propriétés de la pérovskite inhérentes aux liquides.
Il est avancé qu'un tel comportement de la matière n'a pas encore été observé, et cela mérite une découverte séparée, sans parler du fait que la compréhension des processus physiques fondamentaux dans les pérovskites contribuera à améliorer considérablement leur utilisation dans les photoconvertisseurs. De plus, l'étude a été publiée dans la revue Physical Review Research.
2021-05-29 17:29:54
Auteur: Vitalii Babkin